1.6.3 Определение маршрутов

Выбрать путь, или маршрут, передачи данных — значит определить последовательность транзитных узлов и их интерфейсов, черед которые надо передавать данные, чтобы доставить их адресату. Определение пути — сложная задача, особенно когда конфигурация сети такова, что между парой взаимодействующих сетевых интерфейсов существует множество путей. Следует заметить, что множество альтернативных путей между двумя конечными узлами — это лишь множество потенциальных возможностей. Задача определения маршрутов состоит в выборе из всего этого множества одного или нескольких путей. И хотя в частном случае множества имеющихся и выбранных путей могут совпадать, чаще всего выбор останавливают на одном оптимальном^*) по некоторому критерию маршруте.

В качестве критериев оптимальности могут выступать, например, номинальная пропускная способность; загруженность каналов связи; задержки, вносимые каналами; количество промежуточных транзитных узлов; надежность каналов и транзитных узлов. Но даже в том случае, когда между конечными узлами существует только один путь, его нахождение может представлять собой при сложной топологии сети нетривиальную задачу.

Маршрут может определяться эмпирически («вручную») администратором сети, который, используя различные, часто не формализуемые соображения, анализирует топологию сети и определяет последовательность интерфейсов, которую должны пройти данные, чтобы достичь получателя. Среди побудительных мотивов выбора того или иного пути могут быть: особые требования к сети со стороны различных типов приложений, решение передавать трафик через сеть определенного поставщика услуг, предположения о пиковых нагрузках на некоторые каналы сети, соображения безопасности.

Однако эвристический подход к определению маршрутов мало пригоден для большой сети со сложной топологией. В этом случае такая задача решается чаще всего автоматически. Для этого конечные узлы и другие устройства сети оснащаются специальными программными средствами, которые организуют взаимный обмен служебными сообщениями, позволяющий каждому узлу составить свое представление о топологии сети. Затем на основе этого исследования и математических алгоритмов определяются рациональные маршруты.

1.6.4 Оповещение сети о выбранном маршруте

После того как маршрут определен (вручную или автоматически), надо «сообщить» о нем всем устройствам сети. Сообщение о маршруте должно нести каждому транзитному устройству примерно такую информацию: «если придут данные, относящиеся к потоку n, то нужно передать их на интерфейс F». Сообщение о маршруте обрабатывается устройствам, в результате создается новая запись в таблице коммутации, в которой локальному или глобальному признаку (признакам) потока (например, метке, номеру входного интерфейса или адресу назначения) ставится в соответствие номер интерфейса, на который устройство должно передавать данные, относящиеся к этому потоку.

Передача информации о выбранных маршрутах так же, как и определение маршрута, может осуществляться и вручную, и автоматически. Администратор сети может зафиксировать маршрут, выполнив в ручном режиме конфигурирование устройства, например, жестко скоммутировав на длительное время определенные пары входных и выходных интерфейсов (так, например, работали «телефонные барышни» на первых коммутаторах). Он может также по собственной инициативе внести запись о маршруте в таблицу коммутации. Однако поскольку топология сети и информационных потоков может меняться (отказ или появление новых промежуточных узлов, изменение адресов или определение новых потоков), то гибкое решение задач определения и задания маршрутов предполагает постоянный анализ состояния сети и обновление маршрутов и таблиц коммутации, что очень сложно реализовать вручную.